p75神经营养因子受体通过RhoA/ROCK通路信号传导促进Tau介导的神经退行性变

《Molecular Psychiatry》：p75 neurotrophin receptor signaling through the RhoA/ROCK pathway contributes to Tau-mediated neurodegeneration

　　

阿尔茨海默病（AD）的治疗开发在很大程度上一直集中于减少β-淀粉样蛋白（β-amyloid）负荷。然而，由过度磷酸化Tau蛋白（hyper-phosphorylated Tau protein）聚集产生的神经原纤维缠结（NFTs）与AD患者的神经退行性变和认知损害的相关性显著优于淀粉样蛋白积累。这里研究人员报告称，表达p75神经营养因子受体（p75NTR）突变变体的P301S小鼠（一种Tau介导的神经退行性变模型）缺乏RhoA/ROCK信号传导，从而免受神经退行性变和认知损害。缺乏死亡结构域的p75?DD和无法与RhoGDI相互作用的三重突变体p75KKEA均降低了P301S小鼠中不溶性Tau种类，减少了胶质增生、神经退行性变和突触损失，并改善了空间学习和记忆。有趣的是，p75C259A（一种对神经营养因子无反应但仍能响应髓鞘衍生配体诱导RhoA信号传导的变体）未提供任何神经保护。表达p75?DD或p75KKEA（而非p75C259A）的P301S神经元显示出磷酸化Tau（phospho-Tau）以及负责Tau磷酸化的两种主要激酶——ROCK和GSK3β（糖原合酶激酶3β）的活性降低。与此一致，用髓鞘相关糖蛋白（MAG）处理表达野生型p75NTR或p75C259A（而非p75?DD或p75KKEA）的P301S神经元，增强了Tau磷酸化和ROCK活性。总之，这些结果表明p75NTR通过增强RhoA-ROCK通路的活性促进了AD Tau蛋白病。

**论文解读：p75NTR通过RhoA/ROCK通路促进Tau介导的神经退行性变**

**研究背景与问题**

阿尔茨海默病（AD）的病理特征包括β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的细胞外斑块和过度磷酸化Tau蛋白（P-Tau）聚集形成的细胞内神经原纤维缠结（NFTs）。尽管大多数治疗开发聚焦于减少Aβ负荷，但临床证据表明，NFTs和P-Tau与AD患者的神经退行性变及认知损害的相关性显著优于Aβ积累。然而，针对Tau病理的临床策略相对匮乏，且现有ROCK抑制剂因多效性副作用而难以临床应用。p75神经营养因子受体（p75NTR）在神经损伤和AD中表达上调，可调控多条信号通路，包括RhoA/ROCK通路，但其在Tau病中的具体作用机制尚不清楚。为此，研究人员利用P301S小鼠模型（模拟Tau介导的神经退行性变），探究p75NTR不同信号缺陷变体对Tau病理和行为缺陷的影响。

**主要研究方法**

研究采用P301S转基因小鼠（C57BL/6J背景），分别与p75NTR敲除（p75^-/-）及信号缺陷敲入小鼠（p75?DD、p75C259A、p75KKEA）杂交，构建多基因型模型。关键技术包括：蛋白质免疫印迹（Western blot）检测可溶性和不溶性P-Tau水平；免疫组织化学（IHC）评估胶质增生（Iba1、CD68、GFAP、Vimentin）和突触标志物（Synapsin I）；微计算机断层扫描（micro-CT）定量脑萎缩；TUNEL法检测细胞凋亡；Morris水迷宫测试空间学习记忆；原代神经元培养（来自E17.5胚胎）结合AAV-DJ-P301S病毒感染、ROCK活性ELISA及药理学干预（LPA、Rhosin、Fasudil、Laduviglusib、MAG）以验证信号机制。

**研究结果**

**1. 缺乏p75NTR或其死亡结构域而非跨膜Cys259的P301S小鼠海马和大脑皮层中过度磷酸化Tau和NFTs减少**
通过Western blot分析，p75?DD和p75^-/-显著降低P301S小鼠海马和皮层中可溶性和不溶性P-Tau（S396和AT8）水平，而p75C259A无影响。总Tau mRNA和蛋白水平不变，提示差异源于磷酸化与聚集改变。

**2. 缺乏p75NTR或其死亡结构域而非跨膜Cys259的P301S小鼠脑组织病理学减轻**
IHC显示，p75?DD和p75^-/-显著减少海马和梨状皮层中小胶质细胞（Iba1、CD68）和星形胶质细胞（GFAP、Vimentin）标志物面积，而p75C259A无效。雌性小鼠中观察到类似趋势。

**3. 缺乏p75NTR死亡结构域而非跨膜Cys259的P301S小鼠神经退行性变减轻且突触标志物丢失改善**
micro-CT显示p75?DD阻止了P301S小鼠侧脑室扩大和梨状皮层厚度减少；TUNEL检测到p75?DD显著降低海马CA3区和梨状皮层细胞凋亡。突触体组分中，p75?DD恢复了Synapsin I和PSD95水平，而p75^-/-和p75C259A无效。IHC证实Synapsin I在CA3和齿状回区域的挽救。

**4. 缺乏p75NTR死亡结构域而非跨膜Cys259的P301S小鼠学习和记忆改善**
Morris水迷宫测试中，p75?DD几乎完全逆转P301S小鼠的潜伏期延长和探针试验参数（起始潜伏期、穿越次数、停留时间）缺陷，而p75C259A无改善。p75^-/-因体质虚弱无法测试。

**5. 携带RhoA信号缺陷p75NTR突变的P301S小鼠Tau病理和行为缺陷减轻**
p75KKEA（阻断RhoGDI结合）显著降低P301S小鼠可溶性P-Tau，减轻胶质增生（Iba1、GFAP、Vimentin），减少TUNEL阳性细胞，并改善水迷宫探针试验起始潜伏期，但对不溶性P-Tau、CD68和脑室体积无显著影响，效果弱于p75?DD。

**6. p75NTR介导的ROCK活性对P301S神经元Tau蛋白过度磷酸化至关重要**
原代皮层神经元中，p75^-/-、p75?DD和p75KKEA降低ROCK活性和P-Tau水平，而p75C259A无效。LPA激活RhoA增加P-Tau，Rhosin和Fasudil抑制则减少。MAG刺激增强野生型p75NTR和p75C259A神经元中ROCK活性和P-Tau，但对p75^-/-、p75?DD和p75KKEA神经元无影响。GSK3β抑制剂Laduviglusib也降低P-Tau。

**讨论与结论**

该研究首次直接证明p75NTR通过RhoA/ROCK通路特异性促进Tau介导的神经退行性变。p75?DD效果优于p75KKEA，提示除RhoA外可能还有其他通路（如JNK）参与。p75C259A因保留髓鞘配体诱导的RhoA信号而无保护作用，进一步支持RhoA通路的关键性。研究强调，削弱p75NTR信号（而非完全去除受体）更有利于神经保护，其胞外结构域可能具有保护功能。结论指出，p75NTR在很大程度上通过增强RhoA-ROCK通路活性促进Tau介导的神经退行性变。该论文发表在《Molecular Psychiatry》。